激光跟普通光有什么区别？

如题所述

激光与普通光的显著区别

激光和普通光到底有什么显著区别?怎么会有如此巨大的作用呢?

其实，激光的特别之处就是它的辐射从根本上区别于以往的任何一种普通光源所发生的光辐射，从而使激光本身具有一种巨大的应用潜力。

在我们日常生活、生产活动和科学实践中，都离不开光和发光的光源。比如没有光，绿色植物就不能进行光合作用，农作物就不会生长，我们就不能吃到粮食和蔬菜。当然，光源也有很多种，如太阳就是我们经常看到的自然光源，还有白炽灯、日光灯、霓虹灯等人造光源，所有的这些人造光源和自然光源所发出的光都有一些共同的弱点：一是只能发挥一定范围的照明作用；二是定向性差，也就是说普通光源所发生的光不能集中在一个特定的方向上，发射到很远的距离以外；三是单色性差，即是颜色纯度不高，一般的光源发出的光都是由几种颜色组成的，像太阳光就是由红、橙，黄、绿、青、蓝、紫等7种颜色混合而成，而且其中的红光、蓝光也都不是单纯的红光、蓝光。所以，用普通光进行精密光学仪器测量时，测量的精度和有效范围都会受到极大的限制。

激光和普通光完全不同，它具有定向发光、亮度极高、颜色极纯、闪光时间极短等特性。

定向发光。普通光都是向四面八方散开的，因而照射的距离和照明的效果都是很有限的。如果让它朝一个方向传播，需要给光源装一个聚光装置，如探照灯、剧场里的聚光灯、汽车灯、手电筒等。但即使照射效果最好的探照灯，如果你仔细观察也不难发现，它的光源是喇叭形的，光束是扩散的，照射时，开始不到一米的光束，不出几公里就扩大成几十米巨大的而且是非常微弱的光斑了。最好的探照灯发散度只有1度左右。激光器不需要加灯罩之类的聚光装置，它天生就只朝一个方向发射光，光束发散度极小，大约只有0.057度。举例来说吧，月球离我们地球的距离是38.4万公里，如果用直径1米的激光向月球照射，那么在月球表面形成的光斑不会超过2公里，因而可以对月球进行精确测距。假如用方向性最好的探照灯照射月球，其光斑直径至少要有几百公里(实际上探照灯的光是不可能到达月球的)。

亮度极高。绝大多数的普通光源所发出的光都不如太阳的光亮，在太阳光下，彩灯显不出它的绚丽多姿，迷人的焰火也会黯然失色，再也看不出它的魅力。那么，也许就有人说太阳光是世界上最亮的了，其实不然。太阳光如和激光相比，简直是不能同日而语。一支输出功率仅为1毫瓦的氦氖激光器的亮度就比太阳高100倍，而大功率的激光器输出的激光亮度，要比太阳高上百亿到千亿倍，迄今为止，只有氢弹爆炸瞬间的强烈闪光才能勉强与激光相比。这你能想象得出吗?

颜色极纯。白光是由红，橙、黄、绿、青、蓝、紫7种不同颜色的光组成的。通常所说的红光、蓝光也是由几种相近颜色的光组成的，如红光就包含了0.63～0.73微米范围内各种波长的光。激光器所发出的激光，单色程度非常纯，它比普通光源的单色程度要高出几万倍到几十万倍。

闪光时间极短。在生产和科研中，常常需要闪光时间(激光技术中称为光脉冲宽度)很短的光源，利用它可以帮助我们了解变化非常迅速的过程。比如光合作用过程，时间间隔往往只有几皮秒(1皮秒=10<-12>)量级，而过程的每一步就更短了。化学过程中也有类似的情况，从反应开始到结束，中间每一步时间间隔非常短暂。有闪光时间短的光源便可以利用光谱技术深入了解瞬间变化过程的每一步，以便更好地控制过程的进行方向，提高生产率。普通光源的闪光时间缩短有限，照相机用的闪光灯的闪光时间是千分之一秒左右，而脉冲激光的闪光时间很短，现可以达到6飞秒(1飞秒=10<-15>秒)。

此外，激光还具有输出的波长稳定、相干性好等特点，如利用激光输出波稳定特性做的激光时钟，计时准确度可以达到10<-14>秒，也就是说经历1000万年才差1秒。

激光由于在时间上、空间上和波长(频率)上的高度集中，成为目前世界上最亮、光束最直、颜色最纯、相干性最好、控制时间最短的光源。这些特性都为激光的应用开辟了广阔的前景。